煤矿井下三角高程测量替代水准测量的分析与探讨.pdf

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1、第5期矿山测量NO．52013年10月MINESURVEYING0ct．2O13doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2013．05．17煤矿井下三角高程测量替代水准测量的分析与探讨连勇军(福建省永安煤业有限责任公司，福建永安366000)摘要：文中首先对煤矿井下全站仪三角高程测量替代水准测量的可行性进行了理论方面的精度分析，其次通过两个实测的例子证明了可行性。最后，得出三角高程替代水准测量的结论，并探讨了注意事项。关键词：全站仪；三角高程；精度；分析中图分类号：TD175．2文献标识码：B文章编号：1001—358X(2013)

2、05—0052—03水平的平巷中及一般边长较短(南方煤矿一般在500in以内)测量一般不用的考虑地球曲率的影响。煤在煤矿井下高程控制测量中，主要平巷采用水矿三角高程测量如图1所示。准测量、斜巷采用三角高程测量。由于控制测量工作，基本上是导线测量，使用全站仪进行测角与测距同时进行，减少了误差。而再使用水准仪进行高程测量，则增大工作量与降低工作效率。全站仪的出现，使煤矿井下的三角测量高程的精度得到提高，能否采用全站仪的三角高程替代水准测量工作，精度是否能满足要求?要注意些什么事项?文中对比进图1三角高程测量示意行了分析与探讨。由图1可看出，日点对点的高差

3、可按下式计2井下三角高程替代水准测量的可行性分析算：2．1精度分析h=fsin(~+i一(1)式中Z为实测斜长，基本控制导线应是经三项在《煤矿测量规程》(1989年版)中规定，井下主要巷道中，高程测量采用水准测量，主要规定是井下改正后的斜长；6为垂直角；z为仪器高；V为觇标高。由误差传播律可写出高差h的中误差为：每组水准点采用往返测量高差的较差不应大于2——±50mm~'R(为水准点间的路线长度，以km为单m：=msin6+z+cos6Ill,~+m+m(2)P位)；斜巷中采用三角高程测量，主要规定是相邻两以上是单向观测的误差推导公式，根据煤矿测点往

4、返测高差的互差不应大于10mm+0．3mmxL量的现场实际情况，一般距离控制在1km以内，主(为导线水平边长，以m为单位)；高程闭合差不应要巷道的坡度在15。以内，取2O。进行分析；全站仪以大于±100IBm√(为导线长度，以km为单位)。现煤矿常用的测角精度为2、测距精度为(2mm+2从以上的规定可以看出，这个规定是按照当时我国ppmXD)的仪器；取△限=2Ill为高差的极限误差；常用的测量仪器，通过理论推导和实践经验相结合仪器高和目标高的量取误差m=±2mm。即：制定的，精度要求相对较低，但能满足煤矿井下的生l，=(2mm+2ppm×D)；产需要

5、。m8：2／4~-=1．41”；全站仪三角高程测量精度理论分析。mi=m=2(mm)。在煤矿井下测量中，由于井下巷道通风及无明则其极限误差与井下水准测量、四等水准测量显热源，使得巷道大气平稳、密度均匀，大气折光对的限差进行比较，计算结果结果见表l。三角高程的影响很少，可以忽略不计。此外，在同一52井下水准限差50、『15．8122-3627．3931．6335．3541．8344．7247．4350四等水准限差2O√6_328．9410．9512．6514．1416．7317．8918．9720．O0表1中①代表测距误差对高差的影响，即式(2)测倾角

6、精度、量仪高、量觇标高的精度。中的第一项内容；②代表垂直角观测误差对高差的(4)由表中可以看出，边长愈长，测定高差的精影响，即式(2)中的第二项内容；③仪器高量取误差度愈低。高差中误差大致与边长成正比关系，所以对高差的影响，即式(2)中的第三项内容；④棱镜高在直接测定高差中应以短边传递高程为宜。的量取误差对高差的影响，即式(2)中的第四项内2．2实例分析容。从表1中可以看出：(1)苏桥煤矿±0m水平运输大巷观测实验。(1)在煤矿井下测距在1km，坡度在20。以内的为了研究问题，验证全站仪的高程精度，永安煤主要巷道中，全站仪三角高程最大限差14．78m

7、m，业公司在引进了全站仪后，在多个矿井的特大型贯远远小于井下水准测量的限差50mm；也小于四等通、大型贯通中进行了实验与验证。经过验证与贯水准测量限差20mm因此，采用全站仪三角高程可通的最终结果证明了，全站仪三角高程的测量精度以满足煤矿井下高程测量的要求。能满足煤矿井下测量精度的需要。(2)测距误差对高差的影响随着倾角的增大而表2是在永安煤业公司苏桥煤矿的主联锁贯通增大；而倾角测量误差对高差影响则是相反，所以当工程中的±0m水平运输大巷观测实验数据。对这倾角较大时，应注意提高测距精度；当倾角较小时，条运巷分别进行了水准测量与全站仪三角高程测应注意提

8、高测倾角精度。量，为了分析问题的方便，将水准测量的高程作为真(3)倾角观测误差的影响、井下量仪高、量觇标值(